DE2221374C2 - Pulverkraftbetriebenes Setzgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein pulverkraftbetriebenes .Setzgerät zum Eintreiben von Bolzen, Nägeln und ähnlichen Verankerungselementcn in harte Aufnahmewerkstoffe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung,

Ein solches pulverkraftbetriebenes Setzgerät ist aus der DE-AS ti 51 769 bekannt und weist mindestens einen Verbindungskanal zwischen der Lauf- bzw. der Kolbenführungsbohrung und einen den Lauf umgebenden Ringraum auf, von dem mindestens ein-Gasaustrittskanal ausgeht Dabei treten die Treibgase am hinteren Ende des Ringraums durch die schräg nach hinten gerichteten Verbindungskanäle in den Zwischenraum

ίο zwischen der Innenwand der Bohrung und dem Schaft eines Rückstoßdämpfungskolbens über und verflüchtigen sich schließlich nach weitgehender Entspannung durch die Spalten zwischen der Führung und dem Verschlußstück nach außen.

Die Schalldämmung ist jedoch bei dieser Führung der Gase nur relativ gering, da die Treibgase nur sehr wenig

abgelenkt werden, sich also auf einer weitgehend geraden Linie bewegen.

Außerdem führt diese bekannte pulverkraftbetriebe-

ne Setzgerät in der Handhabung noch zu folgenden Problemen: Die beim Austritt noch sehr warmen und mit Verbrennungsrückständen beladenen Explosionsgase treten unter hohem Druck aus den Gasaustrittsöffnungen, also beispielsweise aus dem Spalt zwischen der Führung und dem Verschlußstück, aus, so daß eine große Verletzungsgefahr besteht wenn sich die Hand der Bedienungsperson in der Nähe dieser Gasaustrittsöffnungen befindet, was in der Praxis, insbesondere bei Arbeiten an schwer zugänglichen Stellen, nie ganz

μ zu vermeiden ist Außerdem bewirken die nicht durch die Hand der Bedienungsperson abgedeckten Abströmöffnungen, daß die Schallwellen sich, als Knall wahrnehmbar, vom Setzgerät in den Raum fortpflanzen. Weiterhin werden solche Setzgeräte im allgemeinen im rauhen Baustellenbetrieb verwendet wo sie keine schonende Behandlung erfahren. Solche Setzgeräte werden beispielsweise in schmutzige Werkzeugkisten gelegt oder auf den unsauberen Boden geworfen. Dadurch kann es leicht zu einer Verstopfung der Gasaustrittskanäle kommen, nämlich der erwähnten Spalte zwischen der Bohrung und dein Verschlußstück, oder es treten Schmutzteile, wie beispielsweise Sandkörnchen, über die Gasaustrittskanäle in das Innere des Setzgerätes ein, so daß Funktionsstörungen auftreten können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein pulverkraftbetriebenes Setzgerät der angegebenen Gattung zu schaffen, das über eine wirkungsvolle, handhabungs- und baustellenge rechte Schalldämpfung verfügt

Diese Aufgabe wird erfindungsge.näß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unter· ansprächen zusammengestellt

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile beruhen insbesondere auf folgender Funktionsweise: Die durch die Verbindungskanäle in den Ringraum gelangenden Explosionsgase werden nach dem Aufprall auf die Innenfläche des den Lauf- bzw. die Kolbenführung umgebenden Rohrstücks umgelenkt und durch die Gäsäüstrittskanäle wieder in die Zentralbohrung gelei* tet. Von dort treten sie nach nochmaliger Änderung ihrer Strömungsrichtung durch die Zentralbohrung aus dem Gerät. Jede dieser Richtungsänderungen bewirkt eine Abbremsung und Entspannung der Gase und führt damit zu einer ganz erheblichen Schalldämpfung.

Außerdem treten die heißen Gase nicht seitlich am

Gerätemantel, sondern in Eintreibriehtung aus der Gerätemündung aus, wo sie keine Gefahr für die Bedienungsperson darstellen, die mit ihrer Hand sicher nicht die Mündung eines solchen Setzgerätes bedecken wird.

Vorzugsweise sind die Verbindungskanäle nach vorne gerichtet unü verlaufen unter einem spitzen Winkel zur Gerätelängsachse, um die durch das Auftreffen der heißen Explosionsgase hervorgerufene, punktuelle Erwärmung des Mrsitelrohrstückes weitgehend zu verhindem.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Gasaustrittskanäle gegenüber den Verbindungskanälen radial winkelversetzt angeordnet Dadurch treffen die einzelnen, durch die Verbindungskanä-Ie in den Ringraum eintretenden Gasströme mit hoher Geschwindigkeit auf die Innenfläche des Mantelrohrstückes auf und werden hier gespalten. Die dadurch entstehenden Teilströmungen prallen anschließend von der Rohrstück-Innenfiäche ab und verwirbeln sich, bis sie durch den jeweils nächstliegenden Gasaustrittskanal in die Zentralbohrung gelangen.

Vorzugsweise sind die Gasaustrittskanäle als Schlitze ausgebildet In der Regel gibt es für jedes Se*zgerät mehrere Treibladungsstärken, um die Eintreibenergie dem jeweiligen Anwendungsfall anpassen zu können. Bei Verwendung von schwachen Ladungen entsteht also ein kleinerer Gasdruck und damit eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als bei starker Ladung. Die Geschwindigkeit der durch die Verbindungskanäle in den Ringraum strömenden Gase ist also mitentscheidend dafür, in welcher Entfernung von der Eintrittsmündung der Verbindungskanäle in den Ringraum die Wirbel gebildet werden. Die Gasaustrittskanäle können entsprechend dem von den Ladungsstärken beeinflußten Abströmvorgang, der, wie erwähnt, für die schalldämpfende Wirkung entscheidend ist, unterschiedlich angeordnet und gestaltet sein. Als äußerst wirkungsvoll haben sich dabei die Schlitze als Gasaustrittskanäle erwiesen.

Zweckmäßig ist im vorderen Bereich der Lauf- bzw. Kolbenführungsbohrung mindestens eine von der Bohrung nach außen führende Abströmöffnung vorgesehen. Die durch die Gasaustrittskanäle in die Zentralbohrung gelangenden Gase wollen, unabhängig davon, ob das Gerät einen Treibkofben aufweist oder nicht, in Schußrichtung durch die Geratemündung nach außen treten. Bei Setzgeräten, die einen Treibkolben aufweisen, dichtet der Kolbenschaft in seiner Eintreibstellung jedoch die Mündungsbohrung mehr oder weniger ab, so daß die Gase in der Zentralbohrung unter Umständen gestaut werden und nur erschwert abströmen können. Um dem entgegenzuwirken, können Gase aus der Zentralbohrung nach außen abströmen.

Vorzugsweise sind die Abströmöffnungen gegenüber den Gasaustrittskanälen fluchtend angeordnet Damit wird eine möglichst direkte Ableitung der bereits entspannten, jedoch schmutzbeladenen Gase von den Gasaustrittskanälen durch die Zentralbohrung nach außen erreicht. Eine weitere Umlenkung dieser Gase hätte nur eine geringe schalldämpfende Wirkung, jedoch eine starke Schmutzablagerung im Innern des Setzgerätes zur Folge.

Grundsätzlich kann die Querschnittsform der Abströmöffnung beliebig gewählt werden. Nach einer λ bevorzugten Ausführungsform sind jedoch, insbesondere bei Kolbcngeräten. die Abströmöffnungen als den Querschnitt der Geräterr.i ndung vergrößernde Kehlen ausgebildet Eine solche Form bietet neben funktionel- |en und Herstellungsvorteilen auch Wartungserleichterungen. So wird beispielsweise die Reinigung de? Abströmöffnungen sehr einfach, da in einem Arbeitsgang mit Hilfe einer Rundbürste sowohl die Mündungsbohrung als auch die Abströmöffnungen von Schmutzrückständen befreit werden können.

Zweckmäßigerweise ist im Ringraum ein gasdurchlässiges, gegenüber Pulvergasen und Pulvergastemperaturen inertes, schalldämmendes Isoliermaterial, insbesondere Mineralwolle, angeordnet Hierdurch wird eine zusätzliche Schalldrosselung und Schmutzfiltrierung erreicht Die Filterwirkung ergibt sich dadurch, daß ein großer Teil der Verbrennungsrückstände an der relativ großen Oberfläche eines solchen Isoliermaterials haften bleibt Durch Abnehmen des Mantelrohrs kann das verschmutzte Isoliermaterial gegen ein sauberes Isoliermaterial ausgetauscht werden. Diese Filterwirkung ist dann besonders wesentlich, wenn Befestigungselemente auf schmutiempfindlichem Untergrund angebracht werden müssen.

Zur Verbesserung der Dämpfwirkung w^:rd zweckmäßig der Ringraum vorzugsweise durch Rippen in mehrere Räume aufgegliedert Der höhere Druck der in den Ringraum eintretenden Gase wird in den so gebildeten, beispielsweise segmentartigen Zwischenräumen gedrosselt, was sich in einer erheblichen Schalldämpfung bemerkbar macht Zusätzlich läßt sich hierdurch auch eine Schmutzfiltrierung erreichen. Bei dieser Ausführungsform muß zum Reinigen der Dämpfungsräume lediglich das Rohrstück abgenommen werden. Die Auswechslung irgendwelcher Teile ist nicht erforderlich.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigt

F i g. 1 das Vorderteil eines pulverkraftbetriebenen Setzgerätes im Längsschnitt nach erfolgtem Eintreibvorgang.

Fig.2 einen Schnitt durch das Setzgerät entlang der Linie H-H,

F i g. 3 einen Schnitt durch das Setzgerät entlang der Linie IH-III.

Das gezeigte Setzgerät weist einen gesamlhaft mit 1 bezeichneten Lauf mit einem in einer gesamthaft mit 2 bezeichneten Zentralbohrung axial verschieboaren gesamthaft mit 3 bezeichneten Treibkolben auf, welcher soeben ein Verankerungselement 4 in einen Aufnahmewerkstoff 5 eingetrieben hat. Ober die Vorderpartie des Laufes 1 ist ein mit einem Mündungsflansch 6 mit großem Durchmesser versehenes, insgesamt mit 7 bezeichnetes Rohrstück geschoben und mittels einem Gewinde 8 am Lauf befestigt. Der Ablauf des Befest'^ujigsvorgangs ist folgender. Eine nicht gezeigte Pulvertreibladung wird am der Gerätemündung gegenüberliegenden Ende der Zentralbohrung 2 gezünoet. Der Treibkolben 3 befindet sich in diesem Moment mit einem Kopf 9 in einem Bereich 11 der Zentralbohrung 2, welcher denselben Durchmesser wie der Kopf 9 aufweist. Eine Stin.seite 12 des Kopfes 9 bildet ein Wandungsteil der geschlossenen Verbrennungskammer. Die Explosionsgase üben einen allseitig wirkenden Druck aus und treiben den axial verschiebbaren Kolben 3 mit dem Verankerungselement 4 in Richtung Aufnahmewerkstoff 5. Nach erfolgter Beschleunigung des Kolbeiii 3 tritt uiüser mit seinem Kopf 9 in Jen durchmessergrößeren Bereich 13 der Zcntralbohrung 2 (gezeigte Stellung). Die Explosionsgase treten sodann

/wischen Kopf 9 und Wandung der /oniralbohrung 2 nach vorne und strömen unter relativ hohem Druck durch drei im gleichen Winkelabstand zueinander versetzte, im durchmessergrößeren Teil der Lauf- bzw. Kolbenführung vorgesehene Verbindungskanäle 14, die in spitzem Winkel zur Cerätelängsachse verlaufen, in einen durch die Rohrstück-Innenfliichc 15 und den Lauf-Außenmantel 16 gebildeten Ringraum 17. Der zentralbohrungsseitige Beginn der Verbindungskanäle liegt dabei im Bereich vor der Verbrennungskammer. Die gebündelten Gasströme prallen auf die Rohrstück-Innenflache 15 und werden hier gespalten. Sodann beginnen die Gase im Ringraum 17 zu wirbeln und strömen durch in gleicher Zahl wie die Verbindungskanäle vorgesehene in der Mitte /wischen jeweils zwei benachbarten Verbindiingskanälen angeordnete Gasaustrittskanäle 18. die also, wie aus K i g. 2 ersichtlich ist. gegenüber den Verbindungskanalen 14 radial winkelversetzt angeordnet sind, wieder in die Zentralbohrting 2. Von hier treten die nunmehr bereits weitgehend entspannten Gase unter nochmaliger Richtungsänderung durch Abströmöffnungrn 19 neben einem Kolbenschaft 21 in Eintreibrichtung aus dem Gerät.

Wie die l·' i g i zeigt, sind die als Hohlkehlen gestalteten Abst">möffnungen 19 gegenüber den Gasauslrittskanälen 18 radial fluchtend angeordnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät zum Eintreiben von Bolzen, Nägeln und ähnlichen Verankerungselementen in harte Aufnahmewerkstoffe _mit mindestens einem Verbindungskanal zwischen der Lauf- bzw. der Kolbenführungsbohrung und einem den Lauf umgebenden Ringraum, von dem mindestens ein Gasaustrittskanal ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittskanäle (18) in die Lauf- bzw. Kolbenführungsbohrung (2) münden und mündungsnäher als die Verbindungskanäle (14) angeordnet sind, und daß die Verbindungskanäle (14) mit einem Bereich (13) der Lauf- bzw. Kolbenführungsbohrung in Verbindung stehen, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser im angrenzenden Führungsbereich (11) ist

2. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach vorne gerichteten Verbindungskanäle (14) unter einem spitzen Winkel zur Gerätelängsachse verlaufen.

3. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittskanäle (18) gegenüber den Verbindungskanälen (14) radial winkelversetzt angeordnet sind.

4. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach mindestens einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittskanäle (18) als Schlitze ausgebildet sind.

5. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mt vorderen Bereich der Laufbzw. Kolbenfühmngsbo^n'Jig (2) mindestens eine von der Bohrung (2) nach ai "ien führende Abströmöffnung (19) für die Gase vorgesehen ist.

6. .Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnungen (19) gegenüber den Gasaustrittskanälen (18) fluchtend angeordnet sind.

7. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere bei Kolbengeräten, die Abströmöffnungen (19) als den Querschnitt der Gerätemündungsbohrung vergrößerte Kehlen ausgebildet sind.

8. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringspalt ein gasdurchlässiges, gegenüber Pulvergasen und Pulvergastemperaturen inertes, schalldämpfendes Isoliermaterial, insbesondere Mineralwolle, angeordnet ist.

9. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum in mehrere Räume aufgegliedert ist

10. Pulverkraftbetriebenes Setzgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgliederung durch Rippen erfolgt.